Das Prinzip der Chip-Placement-Maschine

Bogentyp
Der Komponentenzuführer und das Substrat (PCB) sind fixiert, und der Patchkopf (mit mehreren Vakuumsaugdüsen) bewegt sich zwischen dem Zuführer und dem Substrat hin und her, nimmt das Bauteil aus dem Zuführer, passt die Position und Richtung des Bauteils an, und legt es dann auf den Untergrund. Da der Patchkopf auf dem X/Y-Koordinaten-Bewegungsbalken vom Bogentyp installiert ist, wird er benannt.
Einstellungsmethode der Komponentenposition und -richtung der Bogenbestückungsmaschine:
1. Mechanische Zentriereinstellung der Position, Düsenrotationseinstellung der Richtung. Diese Methode kann eine begrenzte Genauigkeit erreichen und wird in späteren Modellen nicht mehr verwendet.
2. Lasererkennung, Positionsanpassung des X/Y-Koordinatensystems, Richtungsanpassung der Düsenrotation. Diese Methode kann eine Erkennung während des Fluges realisieren, kann jedoch nicht für BGA-Komponenten mit Kugelgitteranordnung verwendet werden.
3. Kameraerkennung, Positionsanpassung des X/Y-Koordinatensystems, Einstellung der Düsendrehrichtung. Im Allgemeinen ist die Kamera fixiert und der Patchkopf fliegt zur Bilderkennung über die Kamera. Es dauert etwas länger als die Lasererkennung, kann aber jedes Bauteil erkennen. Es gibt auch Kameraerkennungssysteme, die eine Erkennung während des Fluges realisieren können. Es gibt noch andere Opfer in der mechanischen Struktur.
Aufgrund der großen Hin- und Herbewegung des Flickenkopfes ist die Geschwindigkeit dieser Form begrenzt. Im Allgemeinen werden mehrere Vakuumsaugdüsen zum gleichzeitigen Aufnehmen von Materialien verwendet (bis zu zehn) und ein Doppelstrahlsystem wird verwendet, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Das heißt, der Patchkopf auf einem Balken nimmt Materialien auf, während der Patchkopf auf dem anderen Balken Komponenten platziert. Die Geschwindigkeit ist fast doppelt so hoch wie beim Einstrahlsystem. In tatsächlichen Anwendungen ist es jedoch schwierig, die Bedingungen für eine gleichzeitige Materialaufnahme zu erreichen, und verschiedene Arten von Komponenten müssen durch unterschiedliche Vakuumsaugdüsen ersetzt werden, und es gibt eine Zeitverzögerung beim Wechseln der Saugdüse.
Die Vorteile dieses Maschinentyps sind: Der Systemaufbau ist einfach, es kann eine hohe Präzision erreicht werden und er eignet sich für Bauteile unterschiedlicher Größe und Form, auch für Bauteile mit Sonderformen. Der Feeder besteht aus Streifen, Röhren und Schalen. Es eignet sich für die Produktion kleiner und mittlerer Serien, für die Großserienfertigung können auch mehrere Maschinen kombiniert werden.
Turmtyp
Der Komponentenzuführer wird auf einem Einzelkoordinaten-Verfahrwagen platziert, das Substrat (PCB) wird auf einer Werkbank platziert, die sich in einem X/Y-Koordinatensystem bewegt, und der Patchkopf wird auf einem Revolver installiert. Während der Arbeit bewegt der Wagen die Bauteilzuführung zur Materialaufnahmeposition, und die Vakuumsaugdüse am Patchkopf nimmt das Bauteil an der Materialaufnahmeposition auf und dreht es durch das in die Patchposition (180 Grad von der Materialaufnahmeposition). Revolver und passt die Position und Richtung des Bauteils während des Rotationsvorgangs an. Anschließend wird das Bauteil auf dem Substrat platziert.
Methode zum Anpassen der Position und Richtung der Komponente:
Kameraerkennung, Einstellposition des X/Y-Koordinatensystems, Einstellrichtung der Düsenselbstrotation, Kamera fixiert, über die Kamera fliegender Patchkopf, Bilderkennung.
Im Allgemeinen sind auf dem Revolver mehr als zehn bis zwanzig Patchköpfe installiert, und jeder Patchkopf ist mit 2 bis 4 Vakuumsaugdüsen (frühere Modelle) bis 5 bis 6 Vakuumsaugdüsen (bestehende Modelle) ausgestattet. Aufgrund der Eigenschaften des Revolvers wird die Aktion verfeinert und umfasst die Aktionen Auswahl und Wechsel der Saugdüse, Positionieren des Feeders, Aufnehmen von Bauteilen, Bauteilidentifizierung, Winkeleinstellung, Tischbewegung (einschließlich Positionseinstellung) und Platzierung Alle Komponenten können im gleichen Zeitzyklus fertiggestellt werden, sodass eine wirklich hohe Geschwindigkeit erreicht wird. Der schnellste Zeitzyklus erreicht 0.08~0,10 Sekunden pro Komponente.
Dieses Modell ist schneller und für die Massenproduktion geeignet, kann jedoch nur in Streifen verpackte Komponenten verwenden. Wenn es sich um einen dichten, großen integrierten Schaltkreis (IC) handelt, kann er nicht nur mit einer Tray-Verpackung fertiggestellt werden, sodass die Zusammenarbeit immer noch auf die Zusammenarbeit anderer Modelle angewiesen ist. Diese Ausrüstung ist komplex aufgebaut und teuer. Das neueste Modell kostet etwa 500 US-Dollar000, was mehr als dem Dreifachen des Bogentyps entspricht.
Zusammensetzung
Es gibt viele Arten aktueller Bestückungsautomaten, aber ob es sich um einen vollautomatischen Hochgeschwindigkeitsbestückungsautomaten oder einen manuellen Bestückungsautomaten mit niedriger Geschwindigkeit handelt, der Gesamtaufbau ist ähnlich. Der vollautomatische Bestückungsautomat ist ein hochpräzises automatisiertes Gerät, das von einem Computer gesteuert wird und Optik, Maschinen und Elektrizität integriert. Es besteht hauptsächlich aus einem Rahmen, einem PCB-Übertragungs- und Lagermechanismus, einem Antriebssystem, einem Positionierungs- und Zentriersystem, einem Bestückkopf, einem Zuführer, einem optischen Erkennungssystem, einem Sensor und einem Computersteuerungssystem. Durch Funktionen wie Absorption-Verschiebung-Positionierung-Platzierung können SMD-Komponenten schnell und präzise platziert werden.
Rahmen
Der Rahmen ist das Fundament der Maschine. Alle Getriebe, Positionierungsmechanismen und Zuführungen sind fest darauf befestigt, daher muss es über ausreichende mechanische Festigkeit und Steifigkeit verfügen. Derzeit gibt es verschiedene Arten von Rahmen für Bestückungsmaschinen, hauptsächlich einschließlich Integralguss- und Stahlplattenschweißrahmen. Der erste Typ weist eine starke Integrität, gute Steifigkeit, geringe Verformung und einen stabilen Betrieb auf und wird im Allgemeinen in High-End-Maschinen verwendet; Der zweite Typ zeichnet sich durch einfache Verarbeitung und niedrige Kosten aus. Die konkrete Struktur des von der Maschine gewählten Rahmens hängt von der Gesamtkonstruktion und der Tragfähigkeit der Maschine ab. Es sollte im Betrieb stabil, leichtgängig und vibrationsfrei sein.
PCB-Transport- und Transportmechanismus
Der Fördermechanismus ist ein ultradünnes Bandfördersystem, das auf der Führungsschiene installiert ist. Normalerweise wird der Riemen am Rand der Schiene installiert. Seine Funktion besteht darin, die Leiterplatte an die vorgegebene Position zu senden und sie nach dem Patchen an den nächsten Prozess weiterzuleiten. Der Fördermechanismus wird hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: integral und segmentiert. Beim Integralverfahren erfolgen Einlauf, Bestückung und Auslieferung der Leiterplatte immer auf derselben Führungsschiene. Der Begrenzungsblock dient zur Positionierung, der Positionierungsstift wird nach oben positioniert, der Klemmmechanismus dient zum Festklemmen der Leiterplatte und die Stützstange auf der Stützplatte wird nach oben gestützt, um die Positionierung und Fixierung der Leiterplatte abzuschließen. Die Positionierungsgenauigkeit des Positionierungsstifts ist gering. Wenn hohe Präzision erforderlich ist, kann auch ein optisches System verwendet werden, die Positionierungszeit ist jedoch länger. Der segmentierte Typ ist normalerweise in drei Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt ist für den Empfang der Leiterplatte von der oberen Technologie verantwortlich, das mittlere Ende ist für die Positionierung und Klemmung der Leiterplatte verantwortlich und der zweite Abschnitt ist für die Weiterleitung der Leiterplatte an den nächsten Prozess verantwortlich. Sein Vorteil besteht darin, die PCB-Übertragungszeit zu verkürzen.
Antriebssystem
Das Antriebssystem ist eine Schlüsselstruktur des Bestückautomaten und der Hauptindikator für die Beurteilung der Genauigkeit des Bestückautomaten. Es umfasst eine XYZ-Übertragungsstruktur und ein Servosystem. Zu seinen Funktionen gehört die Unterstützung der Bewegung des Bestückkopfes und die Unterstützung der Leiterplattenlast.